[发明专利]一种图像传感器及其制作方法

说明书

本申请涉及半导体制造领域，具体地涉及一种图像传感器及其制作方法。所述图像传感器包括：半导体衬底，所述半导体衬底中形成有感光元件和浮置扩散区，所述半导体衬底表面形成有传输栅结构，用于控制光电荷从所述感光元件到所述浮置扩散区的传输；氧化层，位于所述半导体衬底表面；导电膜，位于所述氧化层表面，所述导电膜的位置部分对应于所述感光元件。当图像传感器工作时，在所述导电膜上外接负电压，将空穴吸引在与所述导电膜位置对应的半导体衬底表面处形成空穴积累层，使之无法影响光电子的运行，减小暗电流，从而达到提高图像传感器量子效率的作用。

技术领域

本申请涉及半导体制造领域，具体地涉及一种图像传感器及其制作方法。

背景技术

图像传感器是一种用于将聚焦在图像传感器上的光学图像转换成电信号的电子设备。图像传感器可以用于诸如数码相机，摄影机，摄像机等的成像设备，使得成像设备接收到的光被转换为数字图像。

图像传感器采用感光元件作为影像捕获的基本手段，感光元件的核心包括光电二极管(Photodiode，PD)，光电二极管在接受光线照射之后能够吸收入射到所述光电二极管的光来产生光电荷并转移这些光电荷，从而产生电信号。所述感光元件还包括浮置扩散区(Floating Diffusion，FD)，所述光电二极管中产生的光电荷通过传输晶体管转移到所述浮置扩散区。然而图像传感器在硅与二氧化硅的界面处由于界面态的存在会产生暗电流，影响光电转换的效率。

现有技术中，可以通过引入钳位电路来降低暗电流从而提高光电转换效率。图1展示了一种引入了钳位电路的图像传感器的结构，半导体衬底110中形成有感光元件120和浮置扩散区130，在所述半导体衬底110表面形成有传输晶体管140。通常在与所述感光元件120对应的位置通过离子注入的方式形成钳位注入层111，利用所述钳位注入层111来减小暗电流。

然而，通过离子注入的方式来形成钳位注入层容易产生损伤而带来暗电流，另一方面，在一些技术中有人提出用表面石墨烯来降低暗电流，但目前大面积的石墨烯制造存在均匀性很差的问题。因此有必要开发一种可以避免上述问题的图像传感器结构。

发明内容

本申请提供一种图像传感器及其制作方法，可以更有效地降低暗电流，从而达到提高图像传感器量子效率的作用。

本申请的一个方面提供一种图像传感器，包括：半导体衬底，所述半导体衬底中形成有感光元件和浮置扩散区，所述半导体衬底表面形成有传输栅结构，用于控制光电荷从所述感光元件到所述浮置扩散区的传输；氧化层，位于所述半导体衬底表面；导电膜，位于所述氧化层表面，所述导电膜的位置部分对应于所述感光元件。

在本申请的一些实施例中，所述的导电膜为氧化物导电膜。

在本申请的一些实施例中，所述的氧化物导电膜材料为锡铟氧化物。

在本申请的一些实施例中，所述导电膜的厚度大于0小于0.05微米。

在本申请的一些实施例中，所述半导体衬底内还形成有隔离结构，用于隔离所述半导体衬底的有源区，所述导电膜位于所述隔离结构与所述传输栅结构之间。

本申请的另一个方面提供一种图像传感器的制作方法，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底中形成有感光元件和浮置扩散区，所述半导体衬底表面形成有传输栅结构，用于控制光电荷从所述感光元件到所述浮置扩散区的传输，且所述半导体衬底表面形成有氧化层；在所述氧化层表面形成导电膜，所述导电膜的位置部分对应于所述感光元件。

在本申请的一些实施例中，所述的导电膜为氧化物导电膜。

在本申请的一些实施例中，所述的氧化物导电膜材料为锡铟氧化物。

在本申请的一些实施例中，所述导电膜的厚度大于0小于0.05微米。